已知軸力和基底反力算條基
A. 房屋增層對結構產生影響時,應採取什麼措施
3.3.6設計多塔樓和裙房下的大底盤整體基礎時,僅單獨計算塔樓下的地基沉降量。 改進措施:在同一整體大面積基礎上建有多棟高層和低層建築,應該按照上部結構、基礎與地基的共同作用進行變形計算。應按地基協同分析方法進行地基變形計算,符合《地基規范》GB 50007第5.3.10條的規定,並滿足《地基規范》表5.3.4的要求。 3.3.7設計雙柱或多柱聯合基礎時,未考慮荷載偏心的影響。 改進措施:應盡量使荷載合力點與基礎重心重合,或減小偏心。當偏心不可避免時,荷載組合應考慮偏心彎矩產生的影響,並按《地基規范》GB 50007中5.2.2-2、5.2.2-3、5.2.2-4公式計算基礎底面邊緣的最大壓力值,滿足《地基規范》5.2.1-1、5.2.1-2公式的要求。 3.3.8在進行柱下基礎計算時,未驗算柱下基礎頂面局部受壓承載力。 改進措施:當柱軸力較大,基礎混凝土強度等級低於柱混凝土強度等級時,應按《地基規范》GB 50007第8.2.7條第4款、第8.3.2,8.4.13、8.5.19條的要求,驗算基礎頂面的局部受壓承載力。局部受壓承載力可按《混凝土規范》GB 50010第7.8節計算。當不能滿足要求時,可以提高基礎混凝土強度等級或採取設置鋼筋網片等措施以滿足局部受壓承載力要求。 3.3.9在設計柱距相差較大,荷載分布不均勻的柱下條形基礎時,內力計算按倒梁模型,地基反力直線分布。 改進措施:按《地基規范》GB 50007第8.3.2條規定在比較均勻的地基上,上部剛度較好,荷載分布較均勻,且條形基礎梁的高度不小於1/6柱距時,柱下條基的地基反力才可按直線分布,基礎梁的內力可按連續梁計算。如不滿足上述條件宜按彈性地基梁計算。 3.3.10在設計柱下交叉梁條形基礎時,兩個方向地基梁均按柱下基礎面積計算地基反力,並取同一均布地基反力計算地基梁內力。 改進措施:應按《地基規范》GB 50007第8.3.2條第3款的規定將交叉點上的柱荷載,按交叉梁的剛度和變形協調的要求進行分配,並通過修正節點處的荷載解決交叉點處面積重疊產生的誤差,再按第8.3.2條第l、2款的要求計算地基梁的內力。 3.3.11在計算柱下基礎筏板抗沖切承載力時,僅驗算柱軸力作用下筏板的抗沖切承載力。 改進措施:柱下有彎矩作用時,沖切臨界面上不平衡彎矩將產生附加剪力。沖切臨界面上的剪力應為柱軸力與彎矩產生剪力疊加。應按《地基規范》GB 50007第8.4.7條計算基礎底板的抗沖切承載力。 3.4天然地基基礎設計 3.4.1季節性凍土地區基礎埋置深度未考慮凍土深度要求。 原因分析:確定基礎埋置深度應考慮地基的凍脹性,基礎下凍土的凍脹容易造成基礎和上部結構的過大裂縫甚至破壞。 改進措施:按《地基規范》GB 50007第5.l.6~5.l.9條的有關規定,根據凍土層的平均凍脹率確定地基的凍脹性類別,計算季節性凍土地基的設計凍深,或地區經驗確定基礎的最小埋置深度,並採取必要的防凍害措施。 3.4.2新建建築與老建築緊靠,但新建建築基礎底板標高在老建築下一層(大約4m),設計中對此未作有效處理。 改進措施:《地基規范》GB 50007第5.l.5條規定:新建建築物的基礎埋深不宜大於原有建築基礎,當埋深大於原有建築基礎時,兩基礎間應保持一定間距,其數值應根據原有建築荷載大小、基礎型式和土質情況確定。當上述要求不能滿足時,應採取分段施工,設臨時加固支撐、打板樁、地下連續牆等施工措施,或加固原有建築物地基,且應考慮新基礎對舊基礎的不利影響。兩基礎之間的間距應滿足《地基規范》第7.3.3條的規定。
B. 建築力學考試求計算下圖所示桁架的支座反力及1、2桿的軸力
整體對A取矩,能求出B的支反力,然後整體平衡,能求出A的支反力。
BC中間三根桿截開,左側對C取矩求得上面那根桿的軸力,然後右側再對B取矩求得2的軸力。
把D點挖去,利用平衡求得桿1的力。
以A點為力矩點;
B支座=(3*5+6*5+9*5)/4=22.5kN (壓力);
以B點為力矩點;
A支座=(3*5+6*5+9*5)/4=22.5kN (拉力);
1桿,以F點為力矩點;
5*3/4=3.75kN(拉力);
2桿,以D點為力矩點;
=((3*5+6*5)/4-3.75)*5/3=12.5kN(拉力);
(2)已知軸力和基底反力算條基擴展閱讀:
一個節點方程可求兩個未知力,一般從支座節點開始,依次進行。對於某節點去掉桿件沿桿件方向代之以力,可統一假設為拉力(求得力是負值就表示是壓力),分別列出X、Y向的平衡方程(各力分別向X、Y向投影代入平衡方程): ∑X=0 ∑Y=0
具體形式可能如下式: F1cosA+F2cosB+acosC=0 F1sinA+F2sinB+asinC=0 式中a表示已知力,F1、F2表示未知力,解方程組可得未知力F1、F2,正值表示拉力,負值表示壓力。
C. 建築結構選型的原則
一、橋梁結構
二、地基基礎
三、高層
四、砌體及木結構
五、鋼結構
六、鋼筋混凝土
一. 橋梁結構
1. 大題條件:5根主梁間距2m,行車道板寬7m,人行道寬1.5m,橋總寬10m。橋跨度25m, 人行荷載3kn/m2,汽-20計算。
1> 用偏心受壓法求1號梁汽車橫向分布系數。1號梁橫向影響線坐標,近端0.6遠端-0.2,按兩車道布載後得0.51P
2> 求人行荷載橫向分布系數。邊端0.7,里端0.55,寬1.5m,得0.9375P。
3> 已知橫向分布系數,求汽車荷載下樑中最大彎距。
4> 已知橫向分布系數,求人行荷載下的最大彎距。
2. 已知跨度25m及橫活下的計算彎距,求彎距設計值。
3. 已知橫活下的計算剪力及梁材料及腹板最小處厚度及梁高,求梁端極限剪力值。
4. 已知剪力設計值及梁有效高及材料,求梁腹板最小寬度。
5. 已知跨度為12m寬度為9m與垂直方向呈30度角的棱形梁板橋,汽車行進方向為跨度方向,跨度方向每邊有三個橡膠支座。判斷哪組支座在靜載下反力最大或最小。
二. 地基基礎
1. 大題條件:埋深1.2m的條基,已知材料,地基承載力標准值等一些條件,有弱下卧層。
1> 基底有彎距,求上部結構荷載有多大偏心時,基底反力均勻分布。
2> 已知基底寬度,求附加應力。
3> 已知上部荷載,求基底寬度。
4> 求弱下卧層上附加應力。
5> 求弱下卧層上自重應力。
2. 概念題,相同寬度,埋深及基底附加應力的獨基和條基礎,判斷哪個的沉降量大。
3. 大題條件:重力式擋土牆,牆後土重度20,牆體材料重度24 ,擋土牆高5.5m上截面寬1.2m,下截面寬2.7m,牆後有堆載,主動土壓力系數0.2,摩擦系數0.4(好象是),牆背垂直。主動土壓力與水平面呈10度角。
1> 牆後堆載為零時求主動土壓力。
2> 牆後堆載為20求堆載產生的主動土壓力。
3> 已知主動土壓力求擋土牆抗傾覆穩定系數。
4> 已知主動土壓力求擋土牆抗滑移穩定系數。
三、算樑柱體積配箍率
四、求二級框架梁(C45,28鋼筋)邊支座錨固長度,要熟悉構造0.4lae+15d,陷阱:C>40,d>25
五、求100米高建築求80米(平地,山頂)處風載,難點:求風振系數,陣風系數
六、已知恆載下柱M,N,第一活載下M,N,第二活載下M,N,風載下M,N
1)求最大柱彎矩的基本組合,2)恆載控制下的最小軸力基本組合,考點:恆載起控制時不考慮水平荷載。
七、超過150米的框架、剪力牆、框剪框筒的層間位移限值,考點:按150米時位移值和250米的1/550插值
八、裝配式屋面砌體結構求牆和壁柱高厚比
九、木結構屋架下弦桿螺栓抗剪設計承載力
十、4層框架結構底層中間柱節點上下彎距分配。梁支座處剪力。
十一、(1)四層框架結構底部剪力法求其中一樓層的剪力
(2)同樣條件,鋼框架(阻尼比0。35)求樓層剪力,考點α計算公式
5>樁身配筋長度的概念題。
三.高層
1.大題條件:混凝土六層框架,一層G=7200KN層高5m,二層至五層G=6000KN層高3.6m,六層G=4800KN層高3.6m,T=1.2S,8度三類土。用底部剪力法計算。
1> 求此底部剪力。
2>求屋頂附加水平力。
3>求第五層地震力。
4>若為鋼結構,阻尼比為0.035,求底部剪力。
2.大題條件:某100m高25x25m方形高層,100m處頂部有集中水平力P及彎距M,在城市郊區。基本風壓0.55
1>已知P,M及100m處的風壓標准值,假設風壓呈倒三角形分布,求樓底部彎距設計值。
2>求80m高度處風壓標准值。
3>若此樓位於45m高的山坡上,求100m高度處的風壓標准值。
4>求100m高度處計算圍護結構時的風壓標准值。
3.帶轉換層的框支剪力牆約束邊緣構件設置的高度。
4.L形剪力牆承載力計算及約束邊緣構件LC長度選擇。
四.砌體及木結構
1. 帶壁柱的單層,壁柱間距4m,長20m,窗1.4m,寬12m,居中一個門洞3m,縱牆高4.5m,山牆帶壁柱處最高為6.133m。
2.蒸壓灰磚的承載力.
3.多層房屋的局布每米承載力。
4.構造柱牆的承載力。
5.頂層挑梁下局壓計算,及挑梁伸入牆長度的選擇。
6.木結構大題條件:TC11西北雲衫屋架下玄,寬x高140x160,雙夾板連接螺栓16,每邊螺栓10個,兩個一排五排,排間距120mm.夾板厚度100mm(不確定)
1>求下玄承載力。
2>已知力N求需要的螺栓數。
五.鋼結構
1.抗震時樑柱節點域柱腹板最小厚度的計算。
2.高強螺栓抗拉,抗剪。
3.角焊縫正應力抗壓。
4.軸壓構件平面內外不同計算長度時合理布置截面方向。
5.大題條件:吊車梁下變截面雙肢柱,柱高14m,吊車梁高1.8m,柱上截面寬1.6m,下柱 截面寬3m,吊車梁傳遞豎向力Q2=20kn,Q3=30kn(不確定),P=589.1kn,水平力 T=18.1kn(作用在樑上翼緣),柱自重60kn,與下柱截面的偏心為0.5m向右偏,柱右邊線垂直。荷載均為標准值,吊車為兩台16t,中級工作制。
1>雙肢柱的內力計算(其中有吊車梁簡支,兩台吊車折減)綴條的內力計算,腹桿計算長度的選取等。
6.支撐容許長細比的計算。
7.概念題哪種螺栓布置方式承載力大。
8 .型鋼b/h<0.8兩軸分屬不同類型,計算長度也不同,求軸壓時柱的承載力。
六.鋼筋混凝土
1.大題條件:四層混凝土框架在水平力作用下按反彎點法計算內力,已知一,二兩層樑柱線剛度比及每層水平力值,一層層高6m,反彎點2/3H,二層層高5m,反彎點1/2H。框架一至三層跨數為三跨。
1>求一層邊柱上端彎距。
2>抗震等級為二級,已知一層中柱頂樑柱節點處樑柱彎距計算值,求中柱上端彎距設計值。
3>抗震等級為二級,已知二層樓面梁兩端彎距計算值及重力荷載代表值下的剪力Vgb,求梁內剪力設計值。
2.單筋梁,已知bxh及柯西值,混凝土材料,受拉鋼筋,外界環境,求受彎承載力。
3.混凝土耐久性有一道概念題。
D. 條形基礎承載力特徵值如何確定
關於《建築地基基礎設計規范》「特徵值」的說明
一、原因
與鋼、混凝土、砌體等材料相比,土屬於大變形材料,當荷載增加時,隨著地基變形的相應增長,地基承載力也在逐漸加在,很難界定出下一個真正的「極限值」,而根據現有的理論及經驗的承載力計算公式,可以得出不同的值。因此,地基極限承載力的確定,實際上沒有一個通用的界定標准,也沒有一個適用於一切土類的計算公式,主要依賴根據工程經驗所定下的界限和相應的安全系數加以調整,考慮一個滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質、土層埋藏順序有關,而且與基礎底面的形狀、大小、埋深、上部結構對變形的適應程度、地下水位的升降、地區經驗的差別等等有關,不能作為土的工程特性指標。
另一方面,建築物的正常使用應滿足其功能要求,常常是承載力還有潛力可挖,而變形已達到可超過正常使用的限值,也就是變表控制了承載力。
因此,根據傳統習慣,地基設計所用的承載力通常是在保證地基穩定的前提下,使建築物的變形不超過其允許值的地基承載力,即允諾承載力,其安全系數已包括在內。無論對於天然地基或樁基礎的設計,原則均是如此。
隨著《建築結構設計統一標准》(GBJ68-84)施行,要求抗力計算按承載能力極限狀態,採用相應於極限值的「標准值」,並將過去的總安全系數一分為二,由荷載分項系數和抗力分項系數分擔,這給傳統上根據經驗積累、採用允許值的地基設計帶來了困擾。
《建築地基基礎設計規范》(GBJ7-89)以承力的允許值作為標准值,以深寬修正後的承載力值作為設計值,引起的問題是,抗力的設計值大於標准值,與《建築可靠度設計統一標准》(GB50068-2001)規定不符,因此本次規范進行了修訂。
二、對策
《建築結構可靠度設計統一標准》(GB50068-2001)鑒於地基設計的特殊性,將上一版「應遵守本標準的規定」修改為「宜遵守本標准規定的原則」,並加強了正常使用極限狀態的研究。而《建築結構荷載規范》(GB50009-2001)也完善了正常使用極限狀態的表達式,認可了地基設計中承載力計算可採用正常使用極限狀態荷載效應標准組合。
「特徵值」一詞,用以表示按正常使用極限狀態計算時採用的地基承載力和單樁承載力的值。
三、應用
用作抗力指標的代表值有標准值和特徵值。當確定岩土抗剪強度和岩石單軸抗壓強度指標時用標准值;由荷載試驗確定承載力時取特徵值,載荷試驗包括深層、淺層、岩基、單樁、錨桿等,見規范有關附錄。
地基承載力特徵值fak是由荷載試驗直接測定或由其與原位試驗相關關系間接確定和由此而累積的經驗值。它相於載荷試驗時地基土壓力-變形曲線上線性變形段內某一規定變形所對應的壓力值,其最大值不應超過該壓力-變形曲線上的比例界限值。
修正後的地基承載力特徵值fa是考慮了影響承載力的各項因素後,最終採用的相應於正常使用極限狀態下的設計值的地基允許承載力。
單樁承載力特徵值Ra是由載荷試驗直接測定或由其與原位試驗的相關關系間接推定和由此而累積的經驗值。它相應於正常使用極限狀態下允許採用單樁承載力設計值。
當按地基承載力計算以確定基礎底面積和埋深或按單樁承載力確定樁的數量時,傳至基礎或承台底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態採用標准組合,相應的抗力限值採用修正後的地基承載力特徵值或單樁承載力特徵值。即S≤C,C為抗力或變形的限值;pk≤fa(地基);Qk≤Ra(樁基)。此時特徵值fa、Ra即為正常使用極限狀態下的抗力設計值。
當根據材料性質確定基礎或樁台的高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內力、確定配筋和驗算材料強度時,上部結構傳來的荷載效應和相應的基底板應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合,即γ0S≤R計算,此時地基反力p、樁頂下反力Ni和主動土壓力Ea等相應為荷載設計值,要採用相應的分項系數。
因此,閱讀地質報告時,若為「特徵值」則為允許值,安全系數已包括在內;若為「標准值」,則為極限值,應考慮相應的抗力分項系數。
E. pkpm計算獨基時最大基底反力大於地基承載力,是否可以
根據現行地基規范GB50007-2011中5.2.1條,軸心荷載作用下,最大基底反力不得大於fa。偏心荷載作用下,Pkmax不得大於1.2倍的fa。你這個1.2倍fa為1.2*231.2=277.44,大於Pmax=276.92,按理說屬於安全。但實際工程設計中沒人會只留這么一點點餘量,晚上會睡不著的。
F. pkpm柱下條形基礎反力差異較大怎麼調整
pkpm沒有專門的柱下條基計算,但是框架結構,柱下如果採用條形基礎,卻可以用地基梁來計算,即它可以承擔地基反力,計算是採用彈性地基梁計算。步驟如下: 1、讀入地質資料輸入 2、參數輸入包括基本參數(主要是地基承載力特徵值)和地梁筏板參數(主要是基床反力系數、地梁相關材料參數、鋼筋調整參數、梁肋朝向) 3、網格輸入(軸線延伸命令修改形成懸挑地基梁軸線) 4、修改荷載參數、讀取荷載 5、定義地基梁(必須定義梁肋高和梁肋寬,地梁翼緣寬度可隨意給出但應大於梁肋寬因為退出交互步驟時程序會給出調整翼緣寬度的機會)並布置地基梁 6、退出交互步驟:注意第一修改地梁翼緣寬度第二檢查是否生成彈性地基梁計算用數據文件(即出現相關荷載值、相應坐標、地基反力、修正後地基承載力等信息) 7、彈性地基梁/基礎沉降計算: 7-01:檢查地質資料是否正確 7-02:設置計算參數(注意:應採用完全柔性假定、地下水高度需要修改) 7-03:進入附加反力圖示,選擇沉降計算菜單進行沉降計算,之後可查看相關需要數據 8、彈性地基梁/結構計算 8-01:選擇是否進行交叉底面積重復利用計算、修改地基梁參數(注意:地梁計算時採用的內力)、選擇計算採用的模型(可採用satwe、tat生成的上部基礎剛度)進行計算 8-02:查看相關荷載工況下的內力圖 9、彈性地基梁/參看結果(正常操作) 10、彈性地基梁施工圖(正常操作)
G. 一根軸上裝2個齒輪,支反力和彎矩怎麼算(大一力學知識),有圖,謝謝
Ra=ql。
Rb*2l+0.5qll-qll=0。
Rb=0.25ql方向向右。
Rc=-Rb=-0.25ql向左。
AD段彎矩由A支座力和均布載疊加(支座力下側受拉,均布載上側受拉)。
D端彎矩=qll-0.5qll=0.5qll右端下側受拉。
設AD段任意截面距A端x,則截面彎矩=qlx-0.5qxx,若=0,則x=2l。
(7)已知軸力和基底反力算條基擴展閱讀:
計算方法:
基數級跨中彎距Mka:
Mka= (Md+Mf) × VZ/VJ+ΔMs/VJ -Ms
Mka= (Md+Mf)×1.017/1.0319+△Ms/1.0319-Ms
=(17364.38+0)×1.017/1.0319+4468.475/1.0319-164.25 = 21279.736(kN·m)
計算各載入級下跨中彎距:
Mk= (k(Mz+Md+Mh+Mf) -Mz) × VZ/VJ+ΔMs/VJ -Ms
Mk=(k(Mz+Md+Mh+Mf) -Mz)×1.017/1.0319 +△Ms/1.0319―Ms
=(k (31459.38+17364.38+24164.75+0)-31459.38)×1.017/1.0319+4468.475/1.0319-164.25
=71934.601×k-26839.0389(kN·m)
H. PKPM軟體中怎麼求柱間活載和梁間活載如題 謝謝了
一)導荷方式相同 這兩種輸入方式形成的次梁均可將樓板劃分成雙向或單向板,以雙向或單向板的方式進行導荷。 (二)空間作用不同 ⑴次梁按次梁輸時,輸入的次粱僅僅將其上所分配的荷載傳遞到主樑上,次梁本身的剛度不代入空間計算中,即對結構的剛度、周期、位移等均不產生影響。 ⑵次梁按主梁輸時,輸入的次梁本身的剛度參與到空間計算中,即對結構的剛度、周期、位移等均會產生影響。 (三)內力計算不同 ⑴次梁按次梁輸時,次梁的內力按連續梁方式一次性計算完成,主梁是次梁的支座。 ⑵次梁按主梁輸時,程序不分主次梁,所有梁均為主梁。梁的內力計算按照空間交叉梁系方式進行分配。即根據節點的變形協調條件和各梁線剛度的大小進行計算。主梁和次梁之間沒有嚴格的支座關系。 (四)工程實例 ⑴本工程實例主要用於說明為什麼有些懸挑梁在計算時沒有按懸挑梁計算? 該工程局部懸挑梁的布置如圖1所示(圖略,圖1顯示的局部懸挑梁布置是平行的三道梁,上下兩道為框架梁,中間為支承在另一方向上的框架樑上的連續梁,均有挑梁)。 ⑵計算結果 如上圖所示,從主框架梁中間懸挑出去的梁端負筋明顯小於從柱懸挑出去的梁端負筋。 以下是這兩種梁的內力計算結果: 表1 圖中中間懸挑梁內力值 截面號/I/1/2/3/4/5/6/7/J/ -M/-61.0/-52.2/-43.9/-36.3/-29.8/-24.3/-19.6/-15.6/-12.4/ Top Ast/652/652/652/652/652/652/652/652/652/ +M/0.0/0.8/1.5/1.9/2.1/1.9/1.5/0.8/0.0/ Btm Ast/652/652/652/652/652/652/652/652/652/ Shear/40.0/38.2/35.6/32.2/27.9/23.7/20.2/17.6/15.9/ Asv/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/ --------------------------------- 表2 圖中下部懸挑梁內力值 截面號/I/1/2/3/4/5/6/7/J/ -M/-61.0/-52.2/-43.9/-36.3/-29.8/-24.3/-19.6/-15.6/-12.4/ Top Ast/652/652/652/652/652/652/652/652/652/ +M/0.0/0.8/1.5/1.9/2.1/1.9/1.5/0.8/0.0/ Btm Ast/652/652/652/652/652/652/652/652/652/ Shear/40.0/38.2/35.6/32.2/27.9/23.7/20.2/17.6/15.9/ Asv/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/ --------------------------------- ⑶內力分析 通過梁的內力文件可以看出,從主框架梁中間懸挑出去的梁端負彎矩明顯小於從柱懸挑出去的梁端負彎矩。 這主要是因為當這兩種懸桃梁都按主梁輸時,梁的內力計算按照空間交叉梁系方式進行計算。由於柱的線剛度大,變形小,因此對懸挑梁的約束能力強,則相應的梁端負彎矩大。而主框架梁的平面外抗扭剛度小,變形大,因此對懸桃梁的約束能力低,則相應的梁端負彎矩就小。 第十四章 不規則結構方案調整的幾種主要方法 (一)工程算例1 ⑴工程概況:某工程為一幢高層住宅建築,純剪力牆結構,結構外形呈對稱Y形。一層地下室,地上共23層,層高2.8m。工程按 8度抗震烈度設防,地震基本加速度為0.2g,建築抗震等級為二級,計算中考慮偶然偏心的影響。其結構平面圖如圖1所示。(圖略) ⑵這個工程的主要特點是: ①每一個樓層沿Y向對稱。 ②結構的角部布置了一定數量的角窗。 ③結構平面沿Y向凹進的尺寸10.2m,Y向投影方向總尺寸為22.3m。開口率達45%,大於相應投影方向總尺寸的30%,屬於平面布置不規則結構,對結構抗震性能不利。 ⑶本工程在初步設計時,結構外牆取250厚,內牆取200厚。經試算結果如下: 結構周期: T1=1.4995s,平動系數:0.21(X),扭轉系數:0.79 T2=1.0954s,平動系數:0.79(X),扭轉系數:0.21 T3=1.0768s,平動系數:1.00(Y),扭轉系數:0.00 周期比:T1/T2=1.37, T1/T3=1.39 最大層間位移比:1.54 最大值層間位移角:1/1163 ⑷通過對上述計算結果的分析可以看出,該結構不僅周期比大於規范規定的0.9限值,而且在偶然偏心作用下的最大層間位移比也超過1.5的最高限值。 經過分析我們得知,之所以產生這樣的結果,主要是由於結構的抗扭轉能力太差引起的。 ⑸為了有效地提高結構的抗扭轉能力,經與建築協商,在該結構的深開口處前端每隔3層布置兩道高lm的拉梁,拉梁間布置200mm厚的連接板(如圖2所示)。(圖略) 經過上述調整後,計算結果如下: T1=1.3383s,平動系數:0.22(X),扭轉系數:0.78 T2=1.0775s,平動系數:0.78(X),扭轉系數:0.22 T3=1.0488s,平動系數:1.00(Y),扭轉系數:0.00 周期比:T1/T2=1.24,T1/T3=1.28 最大層間位移比:1.48 最大值層間位移角:1/1250 ⑹從上述結果中可以看出,由於設置了拉梁和連續板,使結構的整體性有所提高,抗扭轉能力得到了一定的改善。結構的周期比和位移比有所降低,但仍不滿足要求。 經過分析得知,一方面,必須進一步提高結構的抗扭轉能力以控制周期比;另一方面,結構的最大位移值出現在角窗部位,因此,控制最大位移值就成為改善位移比的關鍵。 為此,對本工程採取如下措施: ①盡量加大周邊混凝土構件的剛度。具體做法是將結構外圍剪力牆厚增加到300以提高抗扭轉的能力。 ②將轉角窗處的折梁按反梁設計,其斷面尺寸由原來的200×310改為350×1000,從而控制其最大位移。 ③將外牆洞口高度由2490mm降為2000mm,以增大周邊構件連梁的剛度。 ④加大結構內部剪力牆洞口的寬度和高度,以降低結構內部的剛度。 經過上述調整後,計算結果如下: T1=1.0250s,平動系數:1.00(X),扭轉系數:0.00 T2=0.9963s,平動系數:1.00(Y),扭轉系數:0.00 T3=0.8820s,平動系數:0.00, 扭轉系數:1.00 周期比:T3/T1=0.86;T3/T2=0.88 最大層間位移比:1.29 最大值層間位移角:1/1566 該工程最大層間位移比為1.29,根據《復雜高層建築結構設計》建議的表7.2.3(如下表所示)可知,本工程在小震下最大水平層間位移角限值為1/1240,滿足要求。 表7.2.3 扭轉變形指標 ξ=Umax/U/1.2/1.3/1.4/1.5/1.6/1.7/1.8/ 中震下最大水平層間位移角限值/2.8/2.26/1.81/1.4/1.05/0.74/ 小震下最大水平層間位移角限值/1/1/1.24/1/1.55/1/2/1/2.67/1/3.78/1/6 --------------------------------- ⑺通過上述調整後,可以看出結構的整體抗扭轉能力得到了很大的提高,周期比和位移比都能滿足規范要求,設計合理。 ⑻對於角窗結構,宜在角窗處的樓板內設置暗梁等措施以提高結構端部的整體性。 (二)工程算例2 ⑴工程概況:某超高層商辦樓,主樓41層,結構高度184.3m。地下室共5層,深19.5m,結構體系為鋼筋混凝土筒體和框架組成的鋼-混結構體系,框架由鋼骨混凝土柱和鋼柱組成。本工程按7度抗震烈度設防,建築抗震等級按二級,因工程平面復雜,構造措施按提高一級。其結構平面圖如圖1所示。(圖略,該結構總長35m,總寬42m,結構右上角和左下角均缺少14X16.8m的部分結構) ⑵工程特點:本工程筒體剛度較大,但延性較差,結構初算側移很小,但平扭周期偏大,在地震作用下質心與其他角點以及邊緣點的位移比亦不滿足要求。究其原因,因筒體偏離整個平面較大,中部連接板帶尺寸過小。 ⑶調整方法 ①剪力牆核心筒開計算洞以降低剛度; ②結構角部加水平隅撐以加強結構邊緣節點的約束; ③薄弱層樓板加厚以提高樓板剛度,增加結構水平的協調能力。 ④筒體內主要角部暗埋了豎向H型鋼,在周邊連梁內暗埋H型鋼,以提高筒體的延性。 ⑷計算結果 結構自振周期計算結果如下表所示: ModeNo Period Angle Movement Torsion 1 4.8103 14.53 0.93 0.07 2 3.8697 97.38 0.85 0.15 3 3.1442 136.6 0.23 0.77 周期比:T3/T1=0.653:T3/T2=0.813; 地震作用下的位移比均小於1.40。 地震作用下的最大層間相對位移:X向為1/1220,Y向為1/1328。 第十五章 用SATWE軟體計算井字梁結構,為什麼其計算結果與查井字梁結構計算表相差很大? (一)、計算假定不同 查表法假定梁瑞無論是固接還是鉸接,均沒有豎向位移。而SATWE軟體採用空間交叉 梁系計算井字架結構,梁端位移的大小取決於結構的剛度。 (二)計算假定不同的結果 正是由於計算假定的不同,採用SATWE軟體計算,當梁瑞為主框架梁時,由於框架梁剛度較小,位移較大,從而使內力按照節點位移進行分配,則其計算結果與查表法相差較大: 當梁端為剪力牆等豎向剛度較大的構件時,該節點的豎向位移很小,基本為0,則其計算結果與查表法相近。 (三)工程算例 現以梁端鉸接為例,介紹一下在恆載標准值作用下兩種方式的計算過程。 該工程算例並字梁間距為3m×3m,面荷載為5kn/m2。在採用SATWE軟體計算時,將面荷載轉化為作用在節點上的集中荷載,以便使荷載輸入方式與《建築結構靜力計算手冊》的簡化方式一樣。 同時將SATWE軟體中混凝土容重改為0,這樣可以不計梁自重。以邊梁為例,當梁端為主框架架時,該梁的跨中最大彎矩為 194.9kn-m;當梁瑞為剪力牆時,該梁的跨中最大彎矩為135.6kn-m。查《建築結構靜力計算手冊》得該梁的跨中最大彎矩為: M=1.0641×5×3×3×3=143.65kn-m [(143.65-135.6)/143.65]×100%=5.6% 由此可以看出,只要計算假定和各種計算條件相同,空間計演算法和查表祛二者之間的計算誤差是很小的。 (四)磚混結構,井字梁樓蓋,如何計算? 目前的SAWE和TAT軟體都不能計算磚牆,因此對於這種結構形式只能進行簡化計算。 由上述分析可知,井字梁內力的大小與梁端構件的相對豎向剛度有關。這種結構形式梁端一般均鉸接在磚牆上。我們在簡化時可以將磚牆簡化為混凝土牆,但要注意相對豎向剛度的正確性。比如某結構井字梁周邊磚牆牆厚有370或240,則在將磚牆簡化為混凝土牆時也應在相應位置布置牆厚為370或240的混凝土剪力牆。 第十六章 JCCAD軟體應用中的主要問題 (一)地質資料的輸入 ⑴±0相對於絕對標高是什麼意思? ±0相對於絕對標高指大地坐標,設計人員只要根據地質勘探報告給出的大地坐標直接輸入即可。 ⑵孔點標高怎麼輸? 與上±0相對於絕對標高一樣,可直接輸入大地坐標,程序會根據設計人員輸入的坐標值自動判斷孔口高度。 ⑶孔點坐標的單位是什麼? 孔點坐標的單位是米,不是毫米。 (二)荷載的輸入 ⑴「一層上部結構荷載作用點標高」是什麼意思? 該參數主要是用於求出基底剪力對基礎底面產生的附加彎矩作用。在填寫該參數時,應輸入PMCAD中確定的柱底標高,即柱根部的位置。 注意:該參數只對柱下獨基和樁承台基礎有影響,對其他基礎沒有影響。 ⑵自動計算覆土重對什麼基礎起作用? 「自動計算覆土重」主要是指自動計算基礎和基礎以上回填土的平均重度,主要用於獨基和條形基礎的計算,對筏板基礎沒有影響。 ⑶筏板上覆土重如何輸入? 筏板上覆土重在「筏板荷載」中輸入(如下圖所示,圖略) ⑷讀取荷載時需要將所有荷載都選上嗎?如果都選上會怎麼樣? 讀取荷載時不需要將所有荷載都選上。如果都選上,則只有獨基和牆下條基會在計算時考慮所有組合並選最不利進行設計,其他基礎只認一種軟體傳下來的荷載。 ⑸什麼叫當前組合? 屏幕上當前所顯示的組合值就叫當前組合。 ⑹當前組合是控制工況嗎? 當前組合僅表示當前屏幕上所顯示的值。並不是說基礎的最終控制組合就一定是它。 ⑺什麼叫目標組合? 某一最大內力所對應的組合值,比如最大軸力或最大彎矩下所對應的組合值。 ⑻目標組合能作為基礎設計依據嗎? 目標組合並不一定是最不利組合,比如最大軸力下所對應的組合值其彎矩值有可能很小,不一定是控制工況,所以目標組合不能作為基礎設計依據。 ⑼標准組合與基本組合程序能夠自動識別嗎? 程序能夠按照規范的要求自動識別標准組合與基本組合。 (三)筏板基礎的輸入 ⑴不等高筏板基礎如何布置?(有張圖,無說明,圖略) ⑵不等厚筏板基礎如何布置?(有張圖,無說明,圖略) ⑶程序在計算柱下筏板時,可以加柱墩嗎? 可以加柱墩。設計人員在「基礎人機交互」中「上部構件」中定義柱墩。 ⑷「第一塊地基板上沒有布置覆土荷載和板面設計荷載,如需要請在筏板布置中輸入」請問是什麼意思?我已經讀取了SATWE荷載,為什麼還有這個提示? 這主要是因為設計人員沒有布置「筏板荷載」所致,只要布置了「筏板荷載」,該提示會自動消失。 (四)彈性地基梁基礎 ⑴彈性地基梁基礎,牆下一定要布粱嗎 一般而言,彈性地基梁基礎,牆下都要布梁,如果沒有布梁,也應該點一下「牆下布梁」菜單,這樣程序將自動生成一個與牆同寬、梁高等於板厚的混凝土梁。如果不布置梁,也應該布置板帶。 布置梁或板帶的主要目的是: ①正確讀取上部荷載; ②為筏板尋找正確的支撐點。 注意:a)在布置板帶時,對於抽柱位置不應布置板帶,否則易將板帶布置在跨中位置。 b)點取「牆下布梁」選項時,必須首先布置筏板。 ⑵彈性地基梁基礎,梁的翼緣寬度如何定義? ①梁的翼緣寬度在初次定義時要根據上部結構豎向荷載的比例關系來定。比如某工程邊跨豎向荷載總值是中間跨豎向荷載總值的一半,那麼在定義梁的翼緣寬度時就取邊跨為1米,中間跨為2米。 ②在退出「基礎人機交互」時程序給出提示:「預期承載力與反力之比」,此時輸入預期值,比如1.2,則程序會自動根據預期值和翼線寬度的比例關系,對基礎寬度進行調整。 ③彈性地基梁基礎,在退出基礎人機交互時會顯示9~10組荷載,這些荷載分別代表什麼意思?是標准組合還是基本組合? 這些荷載是標准組合,它的含義在程序所顯示的荷載圖中都有明確的說明。 《PKPM軟體在應用中的問題解析》講義(4) 第十七章 基礎的計算 (一)聯合基礎的計算 ⑴雙柱聯合基礎的偏心計算:程序在進行雙柱聯合基礎的設計時,並沒有考慮由於兩根柱子上部荷載不一致而產生的偏心的情況。因此算出的基礎底面積是對稱布置的。這種計算方法對於兩根柱子挨得很近,比如變形縫處觀柱基礎計算幾乎沒什麼影響,但對於兩根柱子挨得稍微遠一些的基礎,則會有一定誤差。此時需要設計人員人為計算出偏心值,在獨基布置中將該值輸入過去。然後再重新點取「自動生成」選項,程序可以根據設計人員輸入的偏心值重新計算聯合基礎。 ⑵雙梁基礎的計算:建議直接在雙軸線上布置兩根肋梁,然後再在梁下布置局部筏板。 (二)磚混結構構造柱基礎的計算 磚混結構一般都做牆下條形基礎,構造柱下一般不單獨做獨立基礎。有的時候設計人員會發現JCCAD軟體在構造柱下生成了獨立基礎。這主要是因為讀取了PM恆十活所致。這種荷載組合方式沒有將構造柱上的集中荷載平攤到周邊的牆上。 設計人員可以在荷載編輯中刪除構造柱上的集中荷載,並在附加荷載中在周邊的牆上相應增加線荷載值。或者設計人員也可以直接讀取磚混荷載,因為磚混荷載自動將構造柱上的集中荷載平攤到周邊的牆上了。 (三)淺基礎的最小配筋率如何計算 淺基礎如牆下條基等,在對基礎底板配筋時是否該考慮最小配筋率,目前在工程界還有爭議。《基礎設計規范》中沒有規定柱下獨基底板的最小配筋率,而《混凝土規范》對於混凝土結構均有最小配筋率的要求。目前JCCAD軟體對於獨立柱基沒有按最小配筋率計算,對於牆下條基預設情況下按照0.15%控制,設計人員可以根據需要自行調整。 (四)基礎重心校核 ⑴「筏板重心校核」中的荷載值為什麼與「基礎人機交互」退出時顯示的值不一樣? 產生此種情況的原因主要有以下兩種: ①對於梁板式基礎,由於有些軸線上沒有布置梁或板帶,造成荷載導算時沒有分配到梁或板帶上,從而使兩種方式所產生的重心校核值不一致。 ②地下水的影響:「筏板重心校核」中的荷載值沒有考慮地下水的影響,而「基礎人機交互」退出時顯示的值考慮了地下水的影響。 ⑵對於帶裙房的主體結構,筏板重心校核該如何計算? 對於帶裙房的主體結構,「筏板重心校校」主體應該與裙房分開計算,而且主要是驗算主體結構的重心校核。 (五)彈性地基梁結構5種計算模式的選擇 彈性地基梁結構在進行計算時,程序給出了5種計算模式,現對這5種模式的計算和選擇進行一些簡單介紹。 ⑴按普通彈性地基梁計算:這種計算方法不考慮上部剛度的影響,絕大多數工程都可以採用此種方法,只有當該方法時基礎設計不下來時才考慮其他方法。 ⑵按考慮等代上部結構剛度影響的彈性地基梁計算:該方法實際上是要求設計人員人為規定上部結構剛度是地基梁剛度的幾倍。該值的大小直接關繫到基礎發生整體彎曲的程度。而上部結構剛度到底是地基梁剛度的幾倍並不好確定。因此,只有當上部結構剛度較大、荷載分布不均勻,並且用模式1算不下來時方可採用,一般情況可不用選它。 ⑶按上部結構為剛性的彈性地基梁計算:模式3與模式2的計算原理實際上最一樣的,只不過模式3自動取上部結構剛度為地基梁剛度的200倍。採用這種模式計算出來的基礎幾乎沒有整體彎矩,只有局部彎矩。其計算結果類似傳統的倒樓蓋法。 該模式主要用於上部結構剛度很大的結構,比如高層框支轉換結構、純剪力牆結構等。 ⑷按SATWE或TAT的上部剛度進行彈性地基架計算:從理論上講,這種方法最理想,因為它考慮的上部結構的剛度最真實,但這也只對純框架結構而言。對於帶剪力牆的結構,由於剪力牆的剛度凝聚有時會明顯地出現異常,尤其是採用薄壁柱理論的TAT軟體,其剛度只能凝聚到離形心最近的節點上,因此傳到基礎的剛度就更有可能異常。所以此種計算模式不適用帶剪力牆的結構。 另外,設計人員在採用《JCCAD用戶手冊及技術條件》附錄C中推薦的基床反力系數K時,該值已經包含上部剛度了,所以沒有必要再考慮一次。 ⑸按普通梁單元剛度的倒樓蓋方式計算:模式5是傳統的倒樓蓋模型,地基梁的內力計算考慮了剪切變形。該計算結果明顯不同與上述四種計算模式,因此一般沒有特殊需要不推薦使用。 (六)樁筏筏板有限元計算筏板基礎時,倒樓蓋模型和彈位地基梁模型計算結果差異很大,為什麼? 這主要是因為二者的性質是截然不同的: ⑴彈性地基梁板模型採用的是文克爾假定,地基梁內力的大小受地基土彈簧剛度的影響,而倒樓蓋模型中的梁只是普通鋼筋混凝土粱,其內力的大小隻與核板傳遞給它的荷載有關,而與地基土彈簧剛度無關。 ⑵由於模型的不同,實際梁受到的反力也不同,彈性地基梁板模型支座反力大,跨中反力小。而倒樓蓋模型中的反力只是均布線載。 ⑶彈性地基梁板模型考慮了整體彎曲變形的影響,而倒樓蓋模型的底板只是一塊剛性板,不受整體彎曲變形的影響。 ⑷由於倒樓蓋模型的底板只是一塊剛性板,因此各點的反力均相同,由此計算得到的梁端剪力無法與柱子的荷載相平衡,而彈性地基梁板模型計算出來的梁端剪力與柱子的荷載是相平衡的。 (七)為什麼同一個梁式筏板基礎,採用梁元法計算和採用板元法計算二者之間會相差較大? 工程實例:某工程採用梁式筏板基礎,基礎布置如圖 1所示(圖略),基床反力系數均取20000Kn/m3,計算結果如圖2所示:(圖略) 通過圖2所示的結果可知,兩種計算模式所產生的計算結果存在一定的差異。這主要是由於兩種計算模型的假定不同。這二者之間的差異主要表現在: ⑴梁元法計算梁式筏板基礎時,地基梁的計算是按照帶翼緣的T形梁計算的,梁翼緣寬度確定的原則是按各房間面積除以周長,將其加到梁一側,另一側再由那邊相應的房間確定,最後兩側寬度疊加得到梁的總翼緣寬度。 ⑵板元法計算梁式筏板基礎時,地基梁的計算僅按照矩形梁計算,沒有按照T形梁計算。 ⑶梁元法計算筏板時,板僅僅是按四邊嵌固的樓蓋方式計算它的內力和配筋,不考慮板與梁整體彎曲的作用。 ⑷板元法計算筏板時,採用有限元的方法對樓板進行內力計算,能夠考慮板與梁整體彎曲 作用的影響。 (八)基礎沉降計算時,為什麼會出現沉降計算值為0? 這主要是因為基礎埋置太深,基底附加應力為0,甚至於負數所致。 (九)基床反力系數K值的計算 ⑴基床反力系數K值的物理意義:單位面積地表面上引起單位下沉所需施加的力。 ⑵基床反力系數K值的計算方法: ①靜載實驗法:(有一張壓力-沉降曲線圖,圖略) 計算公式:K=(P2-P1)/(S2-S1) 其中,P2. P1——分別為基底的接觸壓力和士自重壓力, S2、S1——分別為相應於P2. P1的穩定沉降量。 ②經驗值法:JCCAD說明書附錄二中建議的K值。 (十)單樁剛度的計算 ⑴豎向剛度: ①根據《樁基規范》附錄B確定: ρNN=1/(ξNh/EA+1/C0A0) ②根據靜載試驗Q-S曲線計算: ρNN=ξ×Qa/Sa ⑵彎曲剛度: 根據《樁基規范》附錄B中表B-3提供的彎曲剛度公式 K=[αEI(A2B2-A1B2)]/(A2C1-A1C2) 式中,α--樁的水平變形系數(按《樁基規范》第5.4.5.1條計算) A1、B1、C1、A2、B2、C2等分別為函數影響值,詳見附錄B中表B-6。 http://bbs.buildbbs.com/showtopic-8564-2.aspx
I. 地梁荷載如何計算啊
一、地梁計算方法有兩種:
1、取拉梁所拉結的柱子中軸力較大者的1/10,作為拉梁軸心受拉的拉力或軸心受壓的壓力,進行承載力計算。按此法計算時,柱基礎按偏心受壓考慮。(基礎土質較好,用此法較節約)
2、以拉梁平衡柱底彎矩,柱基礎按中心受壓考慮。拉梁正彎矩鋼筋全部拉通,負彎矩筋有1/2拉通。此時梁的截面高度宜取下面的取值較高者。
二、地梁約定俗稱為基礎梁,圈起來有閉合的特徵,與構造柱共成抗震限裂體系,減緩不均勻沉降的負作用。與地圈樑有區別,(地梁)基礎梁主要起聯系作用,增強水平面剛度,有時兼作底層填充牆的承托梁,不考慮抗震作用。地梁(也有稱彈性地基梁):
1、地梁一般指梁板式筏形基礎和柱下條基中的梁,該梁的最大彎矩在上部跨中及下部支座處,縱向鋼筋的接頭盡量避免在內力較大的地方,選擇在內力較小的部位,宜採用機械連接和搭接,不應採用現場電弧焊接。
2、地梁的縱向鋼筋應該在支座錨固,筏基地梁因之延性要求,所以縱筋的接頭位置、接頭百分率的控制,縱向鋼筋伸入支座的錨固長度,按抗震構件的構造要求執行。
地基梁:通常是指用以承擔圍護結構荷載的梁,如廠房的圍護磚牆下,有時不做牆基礎,而是設基礎梁將其荷載傳至柱基礎。這時,可以和地圈樑,拉梁一起考慮,一梁多用!
基礎梁或者地基梁就是承擔地基反力的梁,例如柱下條形基礎,例如梁筏中的梁。它們的梁底都在持力層上。
拉梁僅僅是一種聯系梁或者構造梁。例如專門承擔上部填充牆的聯系梁,例如承台之間的梁,例如一些重要獨基之間的拉梁。它們的特徵就是,梁底一般都可以不在持力層上,因為它們不需要承擔地基反力。
J. 基底反力怎麼算
你是筏板嗎?是筏板的話去基礎人機交互輸入菜單裡面,讀入荷載,把筏板據實布置上,然後點筏板重心校核的菜單,在圖形裡面就會輸出地基反力